การผลิตไฮโดรเจนโดยใช้ริบบอนนาโนไททาเนตโครงสร้างแบบชั้นที่แลกเปลี่ยนด้วยทิน(II) ไอออน ภายใต้แสงวิสิเบิล

กุลนันทน์ เกียรติกิตติพงษ์

Abstract


ริบบอนนาโนโซเดียมไททาเนต (Na1.48H0.52Ti3O7) ที่มีการจัดเรียงโครงสร้างเป็นชั้น (layered structure) ถูกสังเคราะห์ผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลโดยใช้ไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2, P25) เป็นสารตั้งต้น ภายใต้สภาวะความเป็นด่างที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียล เป็นเวลา 40 ชั่วโมง Na1.48H0.52Ti3O7 ที่ได้ถูกแลกเปลี่ยนไอออนกับ Sn2+ ระหว่างชั้นโครงสร้างได้ผลิตภัณฑ์เป็น H0.97Sn0.34Na0.35Ti3O7 นาโนริบบอน โดยออบิเทล Sn5s รวมกับออบิเทล O2p ที่วาเลนซ์แบนด์ ส่งผลให้แถบพลังงาน (band gap energy) แคบลง 1.1 eV กว่า Na1.48H0.52Ti3O7 ที่มีเพียง ออบิเทล O2p โดย H0.97Sn0.34Na0.35Ti3O7 แสดงประสิทธิภาพในการผลิตไฮโดรเจนจากน้ำที่มีสารเอื้อให้เกิดปฏิกิริยา (เมทานอล) ในการให้อิเล็กตรอนแก่โฮลที่วาเลนซ์แบนด์ภายใต้แสงวิสิเบิล การเกิดไฮโดรเจนเนื่องมาจากการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของ Sn2+ที่ไม่เสถียร และอัตราการเกิดไฮโดรเจนจะลดลงเมื่อเวลาเพิ่มขึ้นเนื่องจาก Sn2+ ที่ไม่เสถียรถูกออกซิไดซ์โดยโฮลเป็น Sn4+


Keywords


กระบวนการแยกน้ำที่มีแสงเป็นตัวกระตุ้น; พลังงานไฮโดรเจน; ตังเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่มีโครงสร้างแบบชั้น; ไททาเนต; ริบบอนนาโน

Full Text:

PDF


DOI: http://dx.doi.org/10.4186%2Fej.v5i2.262

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 License.